化学键资料.pptx

1.1.为什么一百多种元素可形成千千万为什么一百多种元素可形成千千万万种物质？万种物质？2.2.为什么两个氢原子可以形成氢分子，为什么两个氢原子可以形成氢分子，而两个氦原子却不能形成氦分子？而两个氦原子却不能形成氦分子？第一章第一章 物质结构物质结构 元素周期律元素周期律第三节第三节 化学键化学键实验实验：钠在氯气中燃烧：钠在氯气中燃烧现象现象化学方化学方程式程式NaNa在在ClCl2 2中剧烈燃烧，发出中剧烈燃烧，发出黄色火焰黄色火焰，生，生成的成的NaClNaCl小颗粒悬浮在空气中形成小颗粒悬浮在空气中形成白烟白烟2Na+Cl2Na+Cl2 2=2NaCl=2NaCl 点燃点燃思考与交流：试解释思考与交流：试解释NaClNaCl是怎样形成的？是怎样形成的？Na+Cl电子转移不稳定稳定像像NaNa+与与ClCl之间，带之间，带相反电荷离子相反电荷离子之间相互作用之间相互作用1.1.成键微粒：成键微粒：阴阳离子阴阳离子2.2.相互作用：相互作用：静电作用（静电作用（包括静电引力和斥力包括静电引力和斥力）3.3.成键过程：成键过程：阴阳离子接近到某一定距离时，阴阳离子接近到某一定距离时，吸引和排斥吸引和排斥达到平衡达到平衡，就形成了离子键。，就形成了离子键。哪些元素或原子团通常形成离子键？哪些元素或原子团通常形成离子键？一、离子键一、离子键定义：定义：注注 意意思考：思考：X Xm-m-M Mnene-M Mn n活泼金属活泼金属活泼非金属活泼非金属化合化合X Xmeme-吸引排斥吸引排斥达到平衡达到平衡离离子子键键H元素周期表元素周期表HeLiBeNOFNaMgPSClKCaAsSeBrRbSrSbTeICsBaBiPoAtFrRb（1）活泼的金属（）活泼的金属（A、A）和活泼的非金属）和活泼的非金属。（2 2）活泼的金属元素和酸根离子（或氢氧根离子）。）活泼的金属元素和酸根离子（或氢氧根离子）。（3 3）铵根离子和酸根离子（或活泼非金属元素）。）铵根离子和酸根离子（或活泼非金属元素）。2.2.成键元素成键元素3 3.存在：离子化合物存在：离子化合物存在：离子化合物存在：离子化合物大多数含活泼金属的化合物与铵盐大多数含活泼金属的化合物与铵盐.如如KClKCl、CaCOCaCO3 3、NaClNaCl、NHNH4 4ClCl、NaNa2 2O O等等离子化合物：离子化合物：离子化合物：离子化合物：由离子键构成的化合物由离子键构成的化合物。判断一种化合物是否是离子化合物的方法：判断一种化合物是否是离子化合物的方法：在熔在熔融状态能导电的化合物即为离子化合物；否则不是。融状态能导电的化合物即为离子化合物；否则不是。特别提醒特别提醒 AlCl3、BeCl2等虽含金属元素，但它们不等虽含金属元素，但它们不是离子化合物；而是离子化合物；而NaH、CaH2等是离子化合物。等是离子化合物。2.2.含有金属元素的化合物不一定是离子化合物。如含有金属元素的化合物不一定是离子化合物。如AlClAlCl3 3 离子化合物中离子化合物中离子键一般比较牢固离子键一般比较牢固破坏它需要很破坏它需要很高的能量，所以离子化合物的熔点一般比较高，常高的能量，所以离子化合物的熔点一般比较高，常温下为固体。离子化合物在溶于水或者受热融化时，温下为固体。离子化合物在溶于水或者受热融化时，离子键破坏，形成自由移动的阴阳离子，能够导电离子键破坏，形成自由移动的阴阳离子，能够导电。注意：注意：4.4.离子化合物的性质：离子化合物的性质：1.1.含有离子键的化合物一定是离子化合物。含有离子键的化合物一定是离子化合物。3.3.不含金属元素的化合物不一定不是离子化合物。如不含金属元素的化合物不一定不是离子化合物。如铵盐铵盐思考思考 下列说法中，正确的是下列说法中，正确的是_。A.只有在活泼金属元素和活泼非金属元素化合时，才只有在活泼金属元素和活泼非金属元素化合时，才能形成离子键能形成离子键B.全部由非金属元素组成的化合物可能是离子化合物全部由非金属元素组成的化合物可能是离子化合物C.阴、阳离子通过静电引力形成离子键阴、阳离子通过静电引力形成离子键D.氯化钠晶体不导电，说明氯化钠中不含离子键氯化钠晶体不导电，说明氯化钠中不含离子键E.金属元素与非金属元素化合时，不一定形成离子键金属元素与非金属元素化合时，不一定形成离子键F.第第IA族和第族和第VIIA族原子化合时，一定生成离子键族原子化合时，一定生成离子键B EH Na Mg Ca O Cl a.原子的电子式原子的电子式3 3、用电子式表示化合物的形成、用电子式表示化合物的形成电子式：电子式：在元素符号周围用在元素符号周围用小黑点小黑点()()或小叉或小叉()()表示原子的表示原子的最外层电子最外层电子的式子的式子b.离子的电子式离子的电子式金属阳离子金属阳离子的电子式的电子式就是其离子符号就是其离子符号 阴离子阴离子的电子式要标的电子式要标 及及“电荷数电荷数”练习练习 写出下列微粒的电子式：写出下列微粒的电子式：S Br SS Br S2-2-Ca Ca2+2+c.离子化合物的电子式离子化合物的电子式 练习练习 写出写出MgClMgCl2 2、K K2 2S S的电子式的电子式4.4.离子键的形成过程（电子式表示）离子键的形成过程（电子式表示）用电子式表示用电子式表示 NaCl NaCl 的离子键的形成过程的离子键的形成过程Na+Cl Na+Cl -画箭头画箭头 2 Br ：CaCa2+Br 2-：Br ：CaCa Br:Br ：Br ：Br ：CaCa2+Br:=Br -：Br -：Br ：CaCa2+Br:Br -：Br -：例题例题1 下列用电子式表示下列用电子式表示CaBrCaBr2 2的形成过程哪些是正的形成过程哪些是正确的？确的？注意：注意：1.1.反应物反应物应写原子的电子式，而不是分子或离应写原子的电子式，而不是分子或离子的电子式子的电子式2.2.生成物生成物写化合物的电子式写化合物的电子式3.3.离子必须标明电荷数；离子必须标明电荷数；4.4.阴离子要用方括号括起来；阴离子要用方括号括起来；5.5.相同的原子和离子都要单个写；相同的原子和离子都要单个写；6.6.用箭头用箭头“”标明电子转移方向。标明电子转移方向。思考思考用电子式表示用电子式表示NaCl、Na2S的形成过程。的形成过程。小结：小结：1、离子键：使阴阳离子结合成化合物的静电作用，、离子键：使阴阳离子结合成化合物的静电作用，叫做离子键。叫做离子键。含有离子键的化合物一定是离子化合物含有离子键的化合物一定是离子化合物2、电子式、电子式（1）用电子式表示物质）用电子式表示物质（2）用电子式表示物质形成过程）用电子式表示物质形成过程二、共价键二、共价键1.共价键的概念共价键的概念原子间通过原子间通过共用电子对共用电子对所形成的相互作用。所形成的相互作用。成键粒子：成键粒子：原子原子成键本质：成键本质：原子间通过原子间通过共用电子对共用电子对形成的相互作用。形成的相互作用。成键条件：成键条件：一般由一般由同种或不同种元素同种或不同种元素(常为非金属元素常为非金属元素)的原子形成。的原子形成。2.共价键的形成过程共价键的形成过程电子式表示电子式表示思考思考 用电子式表示用电子式表示HCl、H2、Cl2、H2O分子的形分子的形成过程。成过程。结构式结构式 ：用：用一根短线一根短线表示一对共用电子对的式子表示一对共用电子对的式子,而而其他不共用的电子省略其他不共用的电子省略H-Cl H-H Cl-Cl H-O-H练习练习 写出下列物质的电子式和结构式。写出下列物质的电子式和结构式。电子式电子式 结构式结构式 HCl H2O NH3 N2 HClO CO2 H2O2HClHOHHNHHNNHOClO=C=OHOOH3.共价键的分类共价键的分类(1)非极性共价键非极性共价键(简称非极性键简称非极性键)概念：概念：成键的共用电子对不发生偏向的共价键。成键的共用电子对不发生偏向的共价键。形成条件：形成条件：同种元素的原子间。同种元素的原子间。例如，例如，HH键、键、NN键等。键等。(2)极性共价键极性共价键(简称极性键简称极性键)概念：概念：成键的共用电子对发生偏移的共价键。成键的共用电子对发生偏移的共价键。形成条件：形成条件：不同种元素的原子间。不同种元素的原子间。例如，例如，HX键、键、HOCl 键等。键等。HCl例：例：离子键和共价键的比较离子键离子键共价键共价键成键微粒成键微粒阴、阳离子阴、阳离子原子原子成键本质成键本质静电作用静电作用共用电子对共用电子对表示法表示法以以NaCl为例为例以为以为HCl例例成键元素成键元素典型的典型的金属元素金属元素、典、典型的非金属元素之间型的非金属元素之间同种元素或同类同种元素或同类非金非金属属元素之间元素之间 +NaCl：Cl H 思考与交流思考与交流 离子化合物与共价化合物有什么区别？离子化合物与共价化合物有什么区别？离子化合物：离子化合物：由由离子键离子键构成的化合物。构成的化合物。(1)强碱：如强碱：如NaOH、Ca(OH)2等等(2)绝大多数盐：如绝大多数盐：如Na2S、NH4Cl等等(3)活泼金属的氧化物：如活泼金属的氧化物：如Na2O、CaO等等(4)活泼金属与活泼非金属形成的化合物：如活泼金属与活泼非金属形成的化合物：如NaF、MgS共价化合物：共价化合物：不同原子间以不同原子间以共用电子对共用电子对形成分子的形成分子的化合物。化合物。非金属氢化物、非金属氧化物、酸，还有如非金属氢化物、非金属氧化物、酸，还有如AlCl3、BeCl2等。等。判断的实验方法：判断的实验方法：抓化合物抓化合物熔融状态熔融状态是否导电。是否导电。有离子键，但有离子键，但可能有共价键可能有共价键全部为共价键，不能有离子键全部为共价键，不能有离子键另：非金属单质（另：非金属单质（N2、卤素等）也含有共价键。但稀有、卤素等）也含有共价键。但稀有气体原子不含化学键（达到了气体原子不含化学键（达到了8电子（或电子（或2电子）稳定）电子）稳定）练习：下列物质中练习：下列物质中1含离子键的物质是含离子键的物质是2含非极性共价键的物质是含非极性共价键的物质是3含极性共价键的物质是含极性共价键的物质是A.KF B.H2O C.N2 D.F2E.CS2 F.CaCl2、G.CH4H.CCl4 I.Br2 J.PH3 A、F、B、E、G、H、JC、D、I、请分析:Na2O2 NaOH NH4Cl中所含的化学键中所含的化学键思考思考 下列说法正确的是下列说法正确的是_。a.构成单质分子的粒子一定含有共价键构成单质分子的粒子一定含有共价键b.离子化合物中一定有离子键，也可能含有共价键；离子化合物中一定有离子键，也可能含有共价键；共价化合物中只含共价键，一定不含离子键共价化合物中只含共价键，一定不含离子键c.全部由非金属元素组成的化合物既可能是共价化全部由非金属元素组成的化合物既可能是共价化合物，又可能是离子化合物合物，又可能是离子化合物d.不同种元素组成的多原子分子里的化学键一定只不同种元素组成的多原子分子里的化学键一定只含极性键含极性键e.硫酸分子中只含共价键，硫酸分子中只含共价键，MgCl2中既有离子键又有中既有离子键又有共价键，共价键，NaOH为离子化合物，其中含有共价键和为离子化合物，其中含有共价键和离子键，离子键，Na2O2中既有离子键，又有非极性共价键中既有离子键，又有非极性共价键b、c三、化学键的概念三、化学键的概念 使使离子相结合或原子相结合离子相结合或原子相结合的作用力叫做的作用力叫做化学键化学键。四、化学反应的本质四、化学反应的本质 结论：结论：化学反应的过程，本质上就是旧化学键的断裂化学反应的过程，本质上就是旧化学键的断裂和新化学键形成的过程。和新化学键形成的过程。讨论用化学键的观点分析化学反应过程：用化学键的观点分析化学反应过程：2.H和和Cl结合生成结合生成HCl，形成了，形成了H和和Cl之间的化学键之间的化学键HCl（新化学键）（新化学键）用化学键的观点来分析用化学键的观点来分析H2与与Cl2反应的过程，可以把它反应的过程，可以把它想象为想象为2个步骤：个步骤：两者缺一不可两者缺一不可1.H1.H2 2和和ClCl2 2中的化学键断裂（旧化学键），生成中的化学键断裂（旧化学键），生成H H和和ClCl 思考思考1：物质溶于水，在水的作用下电离出阴阳：物质溶于水，在水的作用下电离出阴阳离子，是否发生化学变化？离子，是否发生化学变化？离子化合物受热变为熔融状态，是否发生化离子化合物受热变为熔融状态，是否发生化学变学变 化？化？不是化学变化。因为只有不是化学变化。因为只有化学键断裂，无新键生成化学键断裂，无新键生成思考思考2：NH4Cl受热分解需要断裂那些化学键，受热分解需要断裂那些化学键，生成哪些化学键？生成哪些化学键？断裂断裂N-HN-H共价键、共价键、NHNH4 4+（阳离子）和（阳离子）和ClCl-（阴离（阴离子）之间的离子键子）之间的离子键生成生成H-ClH-Cl共价键键共价键键科学视野科学视野 分子间作用力和氢键分子间作用力和氢键(思考思考)1.在在100、101 kPa时，将时，将1 mol H2O(l)变成变成1 mol H2O(g)需吸收能量需吸收能量47.3 kJ。H2O（l）H2O（g）能量1mol H2OH+HO断裂断裂2mol H-O键，需键，需要要436KJ能量能量想一想：想一想：以上两种变化所消耗的能量差距为什么有以上两种变化所消耗的能量差距为什么有这么大呢？这么大呢？2.将水分子分解为氢气和氧气需将水分子分解为氢气和氧气需1000以上的高温，以上的高温，已知将已知将1 mol H2O拆分为拆分为2 mol H和和1 mol O需吸收能需吸收能量量436 kJ。五、分子间作用力和氢键五、分子间作用力和氢键分子与分子之间也是有相互作用的。分子与分子之间也是有相互作用的。1.分子间作用力分子间作用力(又称范德华力又称范德华力)：分子之间存在的分子之间存在的那种把分子聚集在一起的作用力。那种把分子聚集在一起的作用力。分子间作用力是一种分子间作用力是一种微弱的相互作用微弱的相互作用，比化学，比化学键弱得多，它对物质的键弱得多，它对物质的熔点、沸点、溶解性熔点、沸点、溶解性等物等物理性质有影响。理性质有影响。一般来说，对于组成和结构相似的物质，一般来说，对于组成和结构相似的物质，相对分子质量越大，分子间作用力越大，相对分子质量越大，分子间作用力越大，物质的熔点、沸点也越高。物质的熔点、沸点也越高。2.氢键氢键一些氢化物的沸点一些氢化物的沸点 氢键氢键比化学键弱，但比分子间作用力（范德比化学键弱，但比分子间作用力（范德华力）稍强。可以把氢键看作是一种较强的华力）稍强。可以把氢键看作是一种较强的分子分子间作用力间作用力。它只在非金属性较强且原子半径较小的它只在非金属性较强且原子半径较小的F、O、N原子与原子与H原子之间形成原子之间形成。如存在于。如存在于H2O、HF、NH3、CH3CH2OH等部分物质中的一种特殊的分子间作等部分物质中的一种特殊的分子间作用力。用力。氢键不是化学键氢键不是化学键(1)氢键形成的条件氢键形成的条件分子中必须有分子中必须有H原子与其他原子形成的强极性键。原子与其他原子形成的强极性键。如如HF。分子中必须有吸引电子能力很强、原子半径很小分子中必须有吸引电子能力很强、原子半径很小的非金属原子。如的非金属原子。如F、O、N。*(2)氢键的表示方法：氢键的表示方法：用用“XHY”表示，三原子表示，三原子要在一条直线上，其中要在一条直线上，其中X、Y可同可不同。如可同可不同。如FHF、OHO、NHO。(3)氢键的相对强弱：氢键的相对强弱：比化学键弱得多，但比分子间比化学键弱得多，但比分子间作用力作用力(范德华力范德华力)强。强。氢键的形成会使含有氢键的物质的熔、沸点氢键的形成会使含有氢键的物质的熔、沸点大大升高。如：大大升高。如：水的沸点高、氨易液化水的沸点高、氨易液化等。这等。这是因为是因为固体熔化或液体汽化时，必须破坏分子固体熔化或液体汽化时，必须破坏分子间作用力和氢键间作用力和氢键 氢键的形成对物质的氢键的形成对物质的溶解性溶解性也有影响，如：也有影响，如：NH3极易溶于水。极易溶于水。(4)(4)氢键作用氢键作用：使物质有较高的熔沸点使物质有较高的熔沸点(H(H2 2O O、HF HF、NHNH3 3)使物质易溶于水使物质易溶于水(C(C2 2H H5 5OHOH，CHCH3 3COOH)COOH)解解释一些反常现象释一些反常现象 知识拓展知识拓展共价型分子中共价型分子中8电子稳定结构的判断电子稳定结构的判断1.若分子中含有氢元素若分子中含有氢元素 氢原子不能满足最外层氢原子不能满足最外层8电子稳定结构，只能形成电子稳定结构，只能形成最外层最外层2电子稳定结构。电子稳定结构。2.若分子中没有氢元素若分子中没有氢元素 对于非金属其他元素而言，如果该元素的原子在由对于非金属其他元素而言，如果该元素的原子在由共价键形成的分子中所形成的共价键形成的分子中所形成的共用电子对个数为共用电子对个数为 8，那么该化合物中该元素的原子一定满足最外层那么该化合物中该元素的原子一定满足最外层8电子稳电子稳定结构，否则不满足。定结构，否则不满足。I化合价化合价I+族序数族序数=2 I化合价化合价I+族序数族序数=8例题例题1下列分子中所有原子都满足最外层下列分子中所有原子都满足最外层8电子结电子结构的是构的是()A.光气光气(COCl2)B.六氟化硫六氟化硫 C.次氯酸次氯酸 D.五氯化磷五氯化磷 E.BF3 F.H2OA例题例题2 下列说法中正确的是下列说法中正确的是()A.离子化合物中可能含有共价键，共价化合物中不含离子化合物中可能含有共价键，共价化合物中不含离子键离子键B.冰融化时只需要克服范德华力冰融化时只需要克服范德华力C.氨分解时主要克服分子间作用力和氢键的作用氨分解时主要克服分子间作用力和氢键的作用D.水在结冰时体积膨胀，是由于水分子之间存在氢键水在结冰时体积膨胀，是由于水分子之间存在氢键AD例题例题3下列各组物质中均存在着范德华力和氢键下列各组物质中均存在着范德华力和氢键的是的是()A.液氨和水液氨和水 B.氢气和氟气氢气和氟气 C.氨气和酒精氨气和酒精 D.盐酸和二氧化硫盐酸和二氧化硫A